2023届高考生物二轮复习神经调节作业含答案
展开专题17 神经调节
高频考点
考点1 神经调节的结构基础
该考点的基础层级训练内容为神经系统的组成与功能,重难层级试题常考查自主神经系统的分类及功能等。
限时15分钟,正答率: /4。
基础
1.(2021浙江6月选考,12,2分)下列关于神经元的叙述,正确的是( )
A.每个神经元都有一个轴突和多个树突
B.每个神经元的轴突和树突外周都包有髓鞘
C.同一个神经元所有部位的表面膜特性都相同
D.运动神经元产生的神经冲动可沿轴突传送给效应器
答案 D
2.(2022黑龙江哈三中月考三,24)星形胶质细胞是中枢神经系统中数量最多的一种胶质细胞。研究表明,该细胞能将神经元活动产生的过多的钾离子通过主动运输泵入细胞内,保障神经元的正常活动;且其细胞膜上存在与神经元相同的神经递质受体。下列说法正确的是( )
A.星形胶质细胞与神经元结构类似,由营养中心细胞体和起连接作用的树突和轴突组成
B.脑中缺氧时,星形胶质细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸产生CO2并释放能量
C.星形胶质细胞功能减弱会影响钾离子在神经元内外的分布,从而降低脑的兴奋性
D.存在于海马区的星形胶质细胞有可能也参与信息的传递、调节以及学习、记忆等活动
答案 D
重难
3.(2022福建三明一中月考一,34)当你在野外草地上玩耍时,旁边的草丛里突然窜出一条蛇,于是你非常紧张,心跳加快、呼吸急促。此时,你可能撒腿就跑,也可能原地不动冷静地应对。当你确认安全之后,心跳、呼吸等会慢慢恢复。上述反应过程中,神经系统扮演了主要角色,下列有关叙述不正确的是( )
A.疾跑等躲避动作依赖骨骼肌的运动,受躯体运动神经支配
B.人可以控制自己是否跑开,是因为躯体运动神经受中枢神经系统的控制
C.自主神经系统属于中枢神经系统,包括交感神经和副交感神经
D.心脏等内脏器官的活动受自主神经系统控制
答案 C
4.(2022黑龙江双鸭山一中月考一,42)支配内脏、血管和腺体的传出神经的活动不受意识支配,称为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。例如,当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。下列有关叙述,错误的是( )
A.人处于安静状态时副交感神经活动占据优势
B.大脑皮层可以随意地调控瞳孔的放大或缩小
C.洗澡时受到冷水刺激后引起心跳加快源于交感神经兴奋
D.跑步引起血压变化说明自主神经系统的活动与随意运动密切相关
答案 B
考点2 神经调节的基本方式
该考点的基础层级训练内容为反射弧与反射的类型,重难、综合层级试题常以非选择题的方式综合考查反射弧中兴奋的传导与传递。
限时20分钟,正答率: /5。
基础
1.(2022甘肃天水一中月考,15)如图为反射弧的模式图,下列相关叙述正确的是( )
A.e为效应器,是指传出神经末梢支配的肌肉或腺体
B.反射不一定需要中枢神经系统的参与
C.刺激d处,肌肉收缩,此过程为反射
D.反射弧中任何环节受损,反射均不能完成
答案 D
2.(2021辽宁大连一模,8)为研究神经的兴奋传导,研究人员将蛙的脑和脊髓损毁,剥制了坐骨神经—腓肠肌标本,如图所示。将该标本置于合适的溶液中,它可以保持活性。下列叙述错误的是( )
A.刺激坐骨神经,腓肠肌会发生收缩反应
B.在该标本中只存在兴奋的传导,不存在兴奋的传递
C.坐骨神经兴奋时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流
D.反射弧的五部分中,该标本仍然发挥功能的部分是传出神经和效应器
答案 B
3.(2022河南南阳一中月考一,8)训练小狗趴下的过程是这样的:先给小狗下命令“趴下”,并用手施力让小狗趴下;当小狗完成这一动作时就要给予狗粮奖励,经过反复训练,小狗就能按照命令完成趴下的动作。下列有关这一训练过程中小狗的叙述正确的是( )
A.大脑皮层没有参与命令引起小狗趴下的过程
B.命令引起小狗趴下和吃狗粮引起唾液分泌属于不同类型的反射
C.施力让小狗趴下和命令引起小狗趴下的过程中,涉及的效应器不同
D.命令“趴下”引起小狗产生听觉属于条件反射
答案 B
重难
4.(2021广东,18,10分)太极拳是我国的传统运动项目,其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成的。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张。图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。
回答下列问题:
(1)图中反射弧的效应器是 及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为 。
(2)伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是 ,使屈肌舒张。
(3)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞 ,降低血糖浓度。
(4)有研究报道,常年坚持太极拳运动的老年人,其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高,因而认为运动能改善老年人的内分泌功能,其中TSH水平可以作为评估 (填分泌该激素的腺体名称)功能的指标之一。
答案 (1)伸肌和屈肌 内正外负 (2)释放抑制性递质,从而抑制屈肌运动神经元的兴奋 (3)加速摄取、利用和储存葡萄糖 (4)垂体
综合
5.(2021湖北,23,14分)神经元是神经系统结构、功能与发育的基本单元。神经环路(开环或闭环)由多个神经元组成,是感受刺激、传递神经信号、对神经信号进行分析与整合的功能单位。动物的生理功能与行为调控主要取决于神经环路而非单个的神经元。
秀丽短杆线虫在不同食物供给条件下吞咽运动调节的一个神经环路作用机制如图所示。图中A是食物感觉神经元,B、D是中间神经元,C是运动神经元。由A、B和C神经元组成的神经环路中,A的活动对吞咽运动的调节作用是减弱C对吞咽运动的抑制,该信号处理方式为去抑制。由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,神经信号处理方式为去兴奋。
回答下列问题:
(1)在食物缺乏条件下,秀丽短杆线虫吞咽运动 (填“增强”“减弱”或“不变”);在食物充足条件下,吞咽运动 (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,信号处理方式为去兴奋,其机制是 。
(3)由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,去兴奋对A神经元调节的作用是 。
(4)根据该神经环路的活动规律, (填“能”或“不能”)推断B神经元在这两种条件下都有活动,在食物缺乏条件下的活动增强。
答案 (1)减弱 增强 (2)负反馈调节 (3)抑制A神经元的调节作用 (4)能
考点3 神经冲动的产生与传导
该考点的基础层级训练内容为兴奋的产生、传导与传递,重难、综合层级试题常结合科学探索等情境,考查信息处理能力。
限时40分钟,正答率: /13。
基础
1.(2021天津,2,4分)
突触小泡可从细胞质基质摄取神经递质。当兴奋传导至轴突末梢时,突触小泡释放神经递质到突触间隙。如图中不能检测出神经递质的部位是( )
A.① B.② C.③ D.④
答案 D
2.(2022全国乙,3,6分)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是( )
A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
答案 B
3.(2021浙江1月选考,23,2分)当人的一只脚踩到钉子时,会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展,使人避开损伤性刺激,又不会跌倒。其中的反射弧示意图如图,“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。甲~丁是其中的突触,在上述反射过程中,甲~丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为( )
A.+、-、+、+ B.+、+、+、+
C.-、+、-、+ D.+、-、+、-
答案 A
4.(2021全国乙,4,6分)在神经调节过程中,兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是( )
A.兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流
B.突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化
答案 A
5.(2021海南,9,2分)去甲肾上腺素(NE)是一种神经递质,发挥作用后会被突触前膜重摄取或被酶降解。临床上可用特定药物抑制NE的重摄取,以增加突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状。下列有关叙述正确的是( )
A.NE与突触后膜上的受体结合可引发动作电位
B.NE在神经元之间以电信号形式传递信息
C.该药物通过与NE竞争突触后膜上的受体而发挥作用
D.NE能被突触前膜重摄取,表明兴奋在神经元之间可双向传递
答案 A
6.(2020山东,7,2分)听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞,最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是( )
A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内
B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATP
C.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导
D.听觉的产生过程不属于反射
答案 A
7.(2021湖北,17,2分)正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150 mmol·L-1,细胞外液约为4 mmol·L-1。细胞膜内外K+浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时,神经细胞兴奋。离体培养条件下,改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是( )
A.当K+浓度为4 mmol·L-1时,K+外流增加,细胞难以兴奋
B.当K+浓度为150 mmol·L-1时,K+外流增加,细胞容易兴奋
C.K+浓度增加到一定值(<150 mmol·L-1),K+外流增加,导致细胞兴奋
D.K+浓度增加到一定值(<150 mmol·L-1), K+外流减少,导致细胞兴奋
答案 D
重难
8.(2022广东,15,4分)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据。最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变
B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息
C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
答案 B
9.(2021河北,11改编,2分)关于神经细胞的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者不能听懂话
B.主动运输维持着细胞内外离子浓度差,这是神经细胞形成静息电位的基础
C.内环境K+浓度升高,可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大
D.谷氨酸可作为神经递质参与神经细胞的信息传递
答案 C
10.(2020江苏,13,2分)如图为部分神经兴奋传导通路示意图,相关叙述正确的是( )
A.①、②或④处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋
B.①处产生的兴奋可传导到②和④处,且电位大小相等
C.通过结构③,兴奋可以从细胞a传递到细胞b,也能从细胞b传递到细胞a
D.细胞外液的变化可以影响①处兴奋的产生,但不影响③处兴奋的传递
答案 A
11.(2021辽宁,16,3分)(不定项)短期记忆与脑内海马区神经元的环状联系有关,如图表示相关结构。信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长。
下列有关此过程的叙述错误的是( )
A.兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→①
B.M处的膜电位为外负内正时,膜外的Na+浓度高于膜内
C.N处突触前膜释放抑制性神经递质
D.神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用
答案 ACD
综合
12.(2022海南,17,10分)人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经肌肉退行性疾病,患者神经肌肉接头示意图如图。回答下列问题。
(1)轴突末梢中突触小体内的Ach通过 方式进入突触间隙。
(2)突触间隙的Ach与突触后膜上的AchR结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉 ,这个过程需要 信号到 信号的转换。
(3)有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AchE活性。OPI中毒者的突触间隙会积累大量的 ,导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔 。
(4)ALS的发生及病情加重与补体C5(一种蛋白质)的激活相关。如图所示,患者体内的C5被激活后裂解为C5a和C5b,两者发挥不同作用。
①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞,后者攻击运动神经元而致其损伤,因此C5a-C5aR1信号通路在ALS的发生及病情加重中发挥重要作用。理论上使用C5a的抗体可延缓ALS的发生及病情加重,理由是
。
②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂,其原因是
。
答案 (1)胞吐 (2)兴奋 化学 电 (3)乙酰胆碱(Ach) 收缩 (4)①C5a的抗体与受体C5aR1竞争性结合C5a,从而不能激活巨噬细胞,使运动神经元不会受到攻击而损伤 ②Ca2+和Na+内流进入肌细胞,使肌细胞内溶液浓度(或细胞内液渗透压)增大,导致细胞吸水涨破
13.(2020浙江7月选考,30,10分)欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
(要求与说明:已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV,兴奋时动作电位从去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
组1:将神经纤维置于适宜的生理溶液a中,测定其静息电位和刺激后的动作电位,并记录。
组2: 。
组3:将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中,测定其刺激后的动作电位,并记录。
对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(2)预测实验结果(设计一个坐标,以柱形图形式表示实验结果):
(3)分析与讨论:
①简要解释组3的实验结果: 。
②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内,不久在生理溶液中测量到放射性,24Na+的这种转运方式属于 。用抑制酶活性的药物处理神经细胞,会使24Na+外流量 。
③刺激脊蛙的坐骨神经,除了在反射中枢测量到动作电位,还观察到腓肠肌收缩,说明坐骨神经中含有 神经。
答案 (1)将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中,测定其静息电位,并记录
(2)
溶液K+、Na+浓度升高对膜电位影响示意图
(3)①细胞外Na+浓度提高,膜内外的浓度差增大,兴奋时,Na+通过Na+通道内流加快,导致动作电位增大 ②主动转运(主动运输) 减少 ③传入和传出
考点4 神经系统的分级调节与人脑的高级功能
该考点的基础层级训练内容为神经系统的分级调节与人脑的高级功能,重难、综合层级试题常通过醉酒等情境进行考查。
限时15分钟,正答率: /5。
基础
1.(2022湖南,4,2分)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )
A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
答案 A
2.(2022广东深圳实验学校月考,22)大脑皮层的某些区域与躯体运动功能密切相关,有关躯体运动调控的叙述错误的是( )
A.若某人脑干受损,则不能准确完成用左手食指交替指点右手中指和鼻尖的动作
B.运动越精细复杂的器官,在大脑皮层的代表区所占的面积越大
C.若刺激右侧大脑皮层的中央前回,可引起左侧肢体运动
D.刺激中央前回的下部,会引起头部器官的运动
答案 A
3.(2021山东,7,2分)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是( )
A.兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短
B.患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
C.静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
D.患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入
答案 C
重难
4.(2022山东泰安月考,16)(不定项)酒是我们再熟悉不过的一种饮品。但酒又和普通的饮品不同,过量饮酒会影响人的身心健康。醉酒是我们生活中常见的现象,醉酒是指患者一次饮用大量酒精(乙醇)后发生的机体机能异常状态,常见于对中枢神经系统的麻醉。以下相关描述正确的是( )
A.醉酒患者出现步态不稳,表明酒精麻醉了小脑的维持身体平衡的中枢
B.醉酒患者出现言语含糊、语无伦次,表明酒精麻醉了言语区的H区
C.醉酒患者第二天头脑恢复清醒后经常忘记醉酒当天经历的一些事情,这说明酒精影响了人的记忆,其中长时记忆与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关
D.醉酒患者呼吸急促,说明酒精干扰了脑干的呼吸中枢
答案 AD
5.(2021江苏,6,2分)在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.a兴奋则会引起b、c兴奋
B.b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位
C.a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
D.失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
答案 C
易混易错
易混 反射≠反应≠感觉
1.(2022山东夏津一中阶段考,4)神经调节的基本方式是反射。下列有关反射的描述,错误的是( )
A.不小心被钉子扎到手后会感到疼痛,此过程由于有大脑皮层的参与,故属于条件反射
B.非条件反射是生来就有的,条件反射是后天形成的,能增强机体的应急能力,但可消退
C.电刺激反射弧的传入神经,效应器可作出反应,但这不属于反射
D.给狗喂食物的同时摇铃铛,经过多次强化训练,铃声刺激就由无关刺激转变成条件刺激
答案 A
2.(2022山东潍坊12月抽测,13)著名心理学家桑代克曾将一只饥饿的大鼠放在一个箱子中,箱内有一个杠杆能发送食物。在箱内活动过程中,大鼠碰上杠杆,就会获得一份食物。多次意外发生后,大鼠会有意识地按压杠杆获取食物。下列相关叙述错误的是( )
A.大鼠有意识地按压杠杆是一种建立在非条件反射基础上的条件反射
B.该条件反射是在大鼠大脑皮层言语区的参与下,经过学习过程建立的
C.该条件反射的建立,提高了大鼠对外界复杂环境的适应能力
D.撤掉食物引起的条件反射消退,可能使大脑皮层神经元间建立新的联系
答案 B
易错 条件反射与非条件反射
3.(2022云南省级二联,4)下列关于膝跳反射与谈梅生津(谈及梅子就会分泌唾液)反射活动的有关说法,正确的是( )
A.两个完整的反射活动均仅需一个神经元就能完成
B.两个反射活动的神经中枢分别在骨髓和下丘脑
C.两个反射活动的效应器均为传出神经末梢及其所支配的肌肉
D.两个反射活动效应器对刺激作出应答反应的时间,前者短于后者
答案 D
疑难 Na+、K+与膜电位的变化关系
4.(2021湖南三湘名校二联,10改编)图中实线表示某神经纤维膜电位变化的正常曲线。虚线甲和乙分别表示经某种方式处理后,该神经纤维膜电位变化的异常曲线,则甲、乙对应的可能的处理方式分别是( )
A.培养液中K+含量降低、Na+含量增加
B.培养液中K+含量降低、Na+含量降低
C.培养液中Na+含量增加、K+含量增加
D.培养液中Na+含量降低、K+含量增加
答案 B
题型模板
模型一 膜电位曲线
典型模型
正常情况下的膜电位曲线
模型特征:神经元接受适宜刺激后Na+内流可产生动作电位,电位由内负外正变为内正外负,兴奋部位与未兴奋部位间也会产生电位差;若神经元接受刺激后发生Cl-内流,则会形成抑制性电位(膜两侧电位差进一步加大)。
1.(2018江苏,11,2分)如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是( )
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
答案 C
2.(2022重庆巴蜀中学适应性练习四,19)突触是指突触前神经元与突触后神经元相接近构成的结构。用相同强度的电流刺激突触a和突触b的突触前神经元,通过微电极分别测量突触前、后两神经元的膜电位,结果如图所示。据此判断正确的是( )
A.突触a的突触前神经元和突触后神经元都因为Na+内流而产生了动作电位
B.突触b的突触前神经元释放抑制性递质进入突触后膜,使突触后神经元不产生动作电位
C.突触a、b的突触前神经纤维上兴奋部位最终都因为K+外流而恢复为膜内外电势差为零的静息电位
D.突触a、b的突触后神经元都有可能是另一个突触的突触前神经元
答案 D
变式模型
变式 特殊情况下的膜电位曲线
模型特征:当神经纤维所处环境发生变化时,膜电位曲线的峰值、曲线走向等均会发生相应的变化。
3.(2022广东肇庆二模,12)若电刺激神经纤维的某一位置,可检测到一次电位变化,如图1,图2中的正常曲线。若在某一时刻(处理点),利用不同的处理使神经纤维上膜电位发生不同的变化,如图1、图2中的虚线所示。下列关于处理方式的分析正确的是( )
A.图1利用某种药物影响K+通道运输K+
B.图1利用某种药物打开Cl-通道使Cl-内流
C.图2利用某种药物阻断K+通道运输K+
D.图2将神经纤维置于稍低浓度的Na+溶液中
答案 C
实践应用
4.(2021湖南,11,2分)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位,记录离子进出细胞引发的膜电流变化,结果如图所示,图a为对照组,图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是( )
图a
图b
图c
A.TEA处理后,只有内向电流存在
B.外向电流由Na+通道所介导
C.TTX处理后,外向电流消失
D.内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度高于膜外
答案 A
5.(2021河北衡水中学模拟预测,19)神经细胞外的Ca2+对Na+的内流具有竞争性抑制作用,称为膜屏障作用,该机制能使神经细胞保持正常的兴奋性。研究小组展开相关研究工作,请回答下列问题:
(1)血钙较低,肌肉易抽搐痉挛,其原因是 。
(2)为验证膜屏障作用,研究小组首先用含有Ca2+、Na+、K+等离子的培养液培养蛙的坐骨神经—腓肠肌标本,对坐骨神经施加一定刺激,获得膜电位变化的模型(图1)。然后降低培养液中Ca2+的浓度,其他条件不变,重复实验。
图1
图2
①图1曲线的获得,应采取图2中 所示的连接方式。若是采取图2中另一种连接方式,请画出理论上所获得的膜电位变化曲线。
②为达到实验目的,实验过程中,研究小组还需要测定 。
(3)验证膜屏障作用后,研究小组去除培养液中全部的Ca2+,其他条件不变,然后对坐骨神经施加一定刺激,结果虽然神经纤维上能产生动作电位,但是腓肠肌未收缩。对轴突末梢的研究发现,其膜上有Ca2+的运输通道,突触小体中也有一定数量的突触小泡。据此推测Ca2+的作用是 。
答案 (1)Ca2+较少,对Na+内流的抑制作用减弱,神经细胞的兴奋性过强,很容易产生兴奋而使肌肉收缩
(2)①Ⅱ
②膜内钠离子含量的变化 (3)促进突触小泡和突触前膜融合,以释放神经递质
模型二 电流计指针偏转问题
典型模型
模型1 电流计指针偏转次数及方向分析
模型特征:神经元的兴奋会引起膜两侧电位发生变化,在适宜的位置放置灵敏电流计,可通过检测电流计指针是否偏转、偏转方向及次数来检测神经元的电位变化。
1.(2021河南重点学校4月联考,5)某生物实验小组研究兴奋在神经纤维上的传导以及在神经元a、b之间传递的情况(说明:L1和L2相等,电流计①两微电极的中点为a3,电流计②两微电极分别位于a、b神经元上,电流计指针偏转方向与电流方向一致)。下列相关叙述正确的是( )
A.分别适宜刺激神经元a上的四点,电流计①的指针均发生2次方向相反的偏转
B.分别适宜刺激神经元a上的四点,电流计②的指针均发生2次方向相反的偏转
C.适宜刺激a4点时,指针发生第二次偏转的时间为电流计①的晚于电流计②的
D.a1点受适宜刺激后,兴奋在神经元a与b之间发生电信号→化学信号的转化
答案 B
变式模型
变式 兴奋传导和传递方向的探究
模型特征:通过观察电流计指针偏转方向、次数以及相应效应器的反应,可探究兴奋在神经元之间的传递及在神经纤维上的传导特点。
2.(2021黑龙江鹤岗一中三模,39)为了探究兴奋在神经元轴突上的传导是双向的还是单向的,某兴趣小组做了以下实验:取新鲜的神经—肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本),设计了如图所示的实验装置(C点位于两电极之间的正中心,指针偏转方向与电流方向一致)。下列叙述错误的是( )
A.神经元轴突与肌肉之间的突触结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成
B.若为双向传导,则电刺激D点,肌肉会收缩且电流计偏转2次
C.电刺激C处,神经纤维上的电流计不会偏转,因此C点无法探究并得出正确结论
D.若AC等于C点到肌肉的距离,兴奋在AC之间的传导所用的时间比兴奋从C点到肌肉所用的时间短
答案 C
3.(2022湖北恩施一模,14)在神经纤维(图1)和突触结构(图2)的表面连接灵敏电流计,以a、b、c为刺激点。根据刺激时灵敏电流计的偏转情况(指针偏转方向与电流方向一致),探究神经纤维上的兴奋传导及突触处的兴奋传递,相关说法正确的是( )
图1
图2
A.分别在a、b、c处给予足够强度的刺激,指针都偏转2次
B.若利用图1证明兴奋在神经纤维上的双向传导,需要改变刺激点或接点位置
C.两图均需要调整接点或刺激点位置,才能证明兴奋可以在神经纤维上双向传导
D.刺激c点,灵敏电流计指针只偏转1次,即可证明突触传递的单向性
答案 B
实践应用
4.(2021河南驻马店期末,28)将如图所示的有活性的蛙神经—肌肉标本置于任氏液(接近两栖动物内环境的溶液)中进行实验,回答相关问题:
(1)任氏液中的Na+浓度与K+浓度的比值 (填“大于”“小于”或“等于”)细胞内液中的;配制任氏液时需要加入HCO3-、HPO42-等离子,其作用是 。
(2)若要测量静息电位,灵敏电流计的两个电极应如何放置? ;若适当降低任氏液中的Na+浓度,测量静息电位和动作电位,可观察到动作电位峰值 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若要验证兴奋在神经纤维上双向传导、在神经与肌肉之间单向传递,应该如何操作?(图中①和②为可选择的刺激位点,实验结论可忽略不写) 。
答案 (1)大于 维持任氏液的pH稳定(基本不变)
(2)将两个电极分别放置在神经纤维膜的内侧和外侧 变小 (3)在①处给予适宜的刺激,观察灵敏电流计是否发生偏转、肌肉是否收缩;在②处给予适宜的刺激,观察灵敏电流计是否发生偏转、肌肉是否收缩
情境应用
简单情境
1.自主神经系统(2022辽宁丹东二中一模,9)大脑皮层是人体最高级的神经中枢,能够控制躯体运动;而自主神经系统则是支配内脏、血管、腺体的神经。下列有关叙述正确的是( )
A.自主神经系统既不受意识支配,也不受大脑调控,是完全自主的
B.自主神经系统由交感神经和副交感神经组成,二者都属于传出神经
C.大脑皮层既有非条件反射的中枢也有条件反射的中枢
D.感觉性记忆不是真正的记忆,第一级记忆和第二级记忆相当于短时记忆
答案 B
2.条件反射的形成(2022辽宁六校协作体二模,9)恐惧是小鼠的情感反应之一。小鼠经历条件恐惧后,当再次接触条件刺激时,会产生一系列的生理反应,包括自主神经紧张、应激激素分泌增加以及防御行为增多等。如图甲、乙、丙为小鼠恐惧实验的示意图。下列说法错误的是( )
甲
乙
丙
A.图乙中的电击属于引起恐惧反射的非条件刺激
B.声音引起的恐惧反射需要电击和声音多次结合
C.图丙中的小鼠已形成恐惧反射,若长期只给予声音刺激,则恐惧反射会逐渐消退
D.电击引起的恐惧反射比声音引起的恐惧反射经历时间长
答案 D
3.嗅觉的产生机制(2022福建泉州三模,12)昆虫的嗅觉系统可以识别环境中特定的化学气味分子。气味分子与气味结合蛋白(OBP)相结合,形成气味分子—OBP复合体,复合体再与感受细胞膜上的特异性受体结合产生神经冲动。神经冲动传入昆虫中枢神经系统,引起昆虫的行为反应。下列有关叙述错误的是( )
A.感受细胞的细胞膜上可发生电信号和化学信号的相互转换
B.该复合体发挥作用后不被降解会导致神经细胞持续兴奋
C.昆虫可能因气味分子的不同而出现不同的行为反应
D.感受细胞接受复合体信号后细胞膜外侧的电位由负变正
答案 D
复杂情境
4.河豚毒素(2022湖北十堰二模,9)河豚毒素作用于神经末梢和神经中枢,专一性地与钠离子通道牢固结合,高效阻断钠离子内流,抑制突触前膜释放神经递质,最终导致神经细胞死亡。用河豚毒素处理突触前神经元,一段时间后给予适宜刺激,分别测量突触前神经元、突触后神经元的电位变化。下列分析正确的是( )
A.钠离子内流、神经递质释放所需的ATP均主要来自线粒体
B.河豚毒素中毒后,可引起细胞间兴奋传递加快、肌肉痉挛
C.河豚毒素中毒后,突触前膜钾离子外流过程可能不会被阻断
D.实验结果为突触前神经元能产生动作电位,突触后神经元不能产生动作电位
答案 C
5.局部麻醉(2022湖北八市一模,9)局部麻醉是指患者神志清醒状态下,将局部麻药应用于身体局部,使机体部分感觉神经传导功能暂时阻断,运动神经传导保持完好或有不同程度被阻滞状态。目前公认的机理是:局部麻药能插入细胞膜的磷脂双分子层中,并阻断神经细胞上的钠离子通道,使传导阻滞。下列说法正确的是( )
A.局部麻醉前后,相关部位的感觉神经纤维的静息电位会改变
B.对手指局部麻醉处理后进行手指手术,患者不会产生痛觉,手指也不能随意运动
C.局部麻药应具有疏水基团,以插入细胞膜结构中
D.局部麻醉处理后,相关部位的运动神经纤维不能产生动作电位
答案 C
6.碎片化睡眠生理(2022辽宁沈阳二模,7)随年龄增长,老年人会出现睡眠“碎片化”。现利用小鼠进行的研究显示,Hcrt神经元在睡眠中起着关键作用。Hcrt神经元兴奋时,能使小鼠发生睡眠到觉醒状态的转化,并维持觉醒状态。与年轻小鼠相比,年老小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3(钾离子通道)表达量下降,导致觉醒状态持续时间延长。下列叙述错误的是( )
A.Hcrt神经元发生Na+内流时不利于从觉醒向睡眠状态转化
B.与年轻小鼠相比,年老小鼠Hcrt神经元的细胞膜对K+的通透性增大
C.敲除Hcrt神经元的KCNQ2/3基因可导致年轻小鼠觉醒状态持续时间延长
D.可针对Hcrt神经元的KCNQ2/3的功能研发药物来改善睡眠质量
答案 B
7.阿尔茨海默病的治疗(2022福建八地市二模,9)阿尔茨海默病是一种神经系统退行性疾病,临床表现为记忆力衰退、语言功能衰退等。患者体内乙酰胆碱含量偏低。乙酰胆碱在乙酰胆碱酯酶的作用下被分解,分解产物可被突触前膜回收。石杉碱甲是我国科学家研发的一种乙酰胆碱酯酶抑制剂,对阿尔茨海默病的治疗有一定的疗效。下列相关叙述错误的是( )
A.患者记忆力衰退,可能与突触的功能异常有关
B.患者语言功能衰退,可能与大脑皮层S区异常有关
C.石杉碱甲抑制乙酰胆碱酯酶的活性,从而促进乙酰胆碱分解产物的回收
D.提升患者乙酰胆碱的分泌量也是一种治疗阿尔茨海默病的思路
答案 C
复杂陌生情境
8.辣椒素(2022福建龙岩三模,16)科学家发现人体感觉神经元上的离子通道蛋白TRPV1在感受到辣椒素的刺激后,会引发该通道蛋白开放来触动痛觉,该痛觉又与热觉产生有关,导致人体吃辣椒时会产生又痛又热的感觉。下列有关说法错误的是( )
A.感觉神经元上的TRPV1同时具有接受信息和运输离子的功能
B.辣椒素刺激产生热觉的过程与离子通道蛋白上阳离子内流有关
C.辣椒素与受体结合后,通过条件反射在大脑皮层产生灼痛感
D.抑制TRPV1的合成或活性,可以缓解慢性疼痛病患者的痛感
答案 C
9.痛觉产生及止痛原理(2022重庆育才中学一模,23)2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者破解了人类感知疼痛的机制,该团队发现了辣椒素引起疼痛的受体蛋白TRPV1,该研究有助于科学家研发新型止痛药。图1表示炎症反应产生的分子机制,图2表示痛觉产生及止痛原理。
图1
图2
(1)据图1分析,炎症反应可引起局部组织疼痛的机理是:炎症因子IL-6可与受体IL-6R结合,作用于gp130,使JAK磷酸化,进而 (两个过程),使Ca2+内流增加。
(2)图2中痛觉中枢位于 。一般来说,反射弧中神经中枢的功能是 。
(3)药物吗啡及C神经元释放的内啡肽均能止痛,它们可与A神经元上的阿片受体结合,促进A神经元K+外流,通过 ,进而抑制痛觉产生。
(4)长期使用吗啡可致依赖成瘾,同时 (填“促进”或“抑制”)内源性内啡肽的生成。一旦停用吗啡,P物质的释放量会迅速 ,出现更强烈的痛觉等戒断综合征。
(5)据图1推理,新型止痛药可考虑以 为靶点,精准作用于疼痛传导通路,避免阿片类药物成瘾。
答案 (1)促进TRPV1的合成,并运送到细胞膜上 (2)大脑皮层 产生兴奋并对传入的信息进行分析和综合 (3)抑制A神经元释放P物质(痛觉神经递质),使B神经元不能产生兴奋 (4)抑制 增加 (5)TRPV1
审题解题
(2022江苏苏州、张家港联考,24)γ-氨基丁酸(GABA)是成年动物体中枢神经系统中的一种抑制性递质。请分析回答下列问题。
(1)通常情况下,当突触前神经元释放的GABA与突触后膜上的 结合后,Cl-通道开放,Cl-内流,使膜内外电位差 (填“增大”或“减小”), (填“促进”或“抑制”)突触后神经元动作电位的产生。
(2)研究大鼠等哺乳动物(包括人类)胚胎发育早期未成熟神经元时发现,这类细胞的胞外Cl-浓度显著低于胞内,而且GABA的生理效应与成熟神经元相反。请分析GABA产生兴奋性效应的原因: 。
(3)在个体发育的不同阶段,神经系统内GABA的通道型受体的特性(既是GABA受体,也是双向Cl-通道)并未改变,GABA的两种作用效应与细胞膜上两种Cl-跨膜共转运体NKCC1和KCC2有关,其作用机制如图1所示。(图中共转运体的大小表示细胞膜上该转运体的相对数量)
图1 GABA两种作用效应机制示意图
据图可知,大鼠早期未成熟神经元中含量相对较低的Cl-共转运体是 。
(4)为探究GABA兴奋性效应对神经元发育的影响。将不同基因分别转入三组大鼠胚胎神经组织。待幼鼠出生后第14天,显微镜下观察神经元突起的数量及长度,如图2。
图2
与对照组相比,实验组幼鼠神经元突起的 ,由此证明GABA的兴奋性效应保证了神经元正常发育。通过检测实验组EGFP的分布及荧光强度以确定KCC2蛋白的 。
(5)在患神经性病理痛的成年大鼠神经元中也检测到GABA的兴奋性效应,推测该效应与KCC2和NKCC1表达量有关。研究者以“神经性病理痛”模型大鼠为实验组,用 技术分别检测实验组和对照组中的KCC2和NKCC1含量。若结果为 ,则证实上述推测。
补充设问
审题方法
设问① 图1中神经元1和神经元2的效应是怎样的?
解题思路
设问② 大鼠早期未成熟神经元中含量相对较低的Cl-共转运体是哪一个?
设问③ 在此题的解题过程中要注意哪些重要条件?
答案 (1)特异性受体 增大 抑制 (2)GABA作为信号引起早期未成熟神经元中的Cl-外流,产生动作电位 (3)KCC2 (4)数量和总长度显著降低 位置(分布)和含量 (5)抗原—抗体杂交 实验组NKCC1含量高于对照组,KCC2含量低于对照组
补充设问答案 设问① 静息电位为“外正内负”,动作电位为“外负内正”,由图1神经元1的Cl-外流可知,神经元1表现为兴奋性效应,则神经元2表现为与之相对应的抑制性效应。
设问② 根据题意,“未成熟神经元”表现出的应该是兴奋性效应,与图1中的神经元1相对应,即含量相对较低的Cl-共转运体是KCC2。
设问③ a.注意(1)和(2)的对比,并且注意条件“研究大鼠等哺乳动物(包括人类)胚胎发育早期未成熟神经元时发现,这类细胞的胞外Cl-浓度显著低于胞内,而且GABA的生理效应与成熟神经元相反”在本题解答中的应用;b.注意结合题干信息分析题图,采用图示信息作答。
2023届高考生物二轮复习神经调节作业含答案: 这是一份2023届高考生物二轮复习神经调节作业含答案,共50页。
2023届高考生物二轮复习神经调节和体液调节作业含答案: 这是一份2023届高考生物二轮复习神经调节和体液调节作业含答案,共15页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2023届高考生物二轮复习体液调节及与神经调节的关系作业含答案: 这是一份2023届高考生物二轮复习体液调节及与神经调节的关系作业含答案,共38页。试卷主要包含了如表为某人血液化验中的两项指标等内容,欢迎下载使用。